CN109458643A - 一种去除氮氧化物和炭黑的抽油烟机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种去除氮氧化物和炭黑的抽油烟机，主要在普通油烟机的风道中增设油气分离机构和双层吸附机构。在油气分离机构中设有曲面折流挡板，曲面折流挡板可将抽吸的高速油气流形成弯曲旋流，油烟携带的油气、氮氧化物、炭黑等经过曲面通道，曲面的冷却作用可使油蒸气液化，并利用曲面的离心分离和重力分离作用实现高效的气液分离；随后进入双层吸附机构，第一层吸附机构可吸附烟气中的剩余油气、烟尘杂质及对氮氧化物和炭黑的初次吸附；第二层吸附机构对烟气中氮氧化物和炭黑的二次吸附。活性炭主要利用凡得瓦力实现烟气中氮氧化物和炭黑的物理吸附。本发明增设的油气分离机构和双层吸附机构可推广用于中式、欧式、侧吸式和L型等抽油烟机。

Description

一种去除氮氧化物和炭黑的抽油烟机

技术领域

本发明涉及一种去除氮氧化物和炭黑的抽油烟机，具体地说是一种在普通油烟机的风道中加装了油气分离机构和堆放有大、小颗粒活性炭的双层吸附机构，通过分离与吸附，将通过油气分离机构和双层吸附机构的烟气净化后排放，从而减少对环境的污染。

背景技术

餐厨作业产生的油烟含有油气、氮氧化物NOx(包括NO和NO₂)和炭黑等空气污染物，长期吸入氮氧化物和炭黑极大地影响人类的健康。一般的大气式燃气灶产生的烟气都含有氮氧化物，即NOx，可达100mg/m³(去除卷入空气后的浓度)，其浓度甚至超过部分低排放锅炉烟气中的NOx浓度，餐厨的作业使室内环境恶化，然而，燃气灶产生的这类烟气污染物在国内外还未受到重视，更未受到有效的脱除。目前餐厨用的抽油烟机品种繁多，有中式烟机、欧式烟机和侧吸式抽油烟机等，但是，为数众多的餐馆、小吃店和家用燃气灶的油烟污染物经过抽油烟机收集后直接向室外大气排放，大多数抽油烟机的使用本质只是减少了室内油烟污染物，而将油烟污染物直接排向室外，并没有对油烟污染物进行无公害处理。在当今不断强化对环境治理与保护的形势下，很有必要对现行抽油烟机改进与创新，开发一种能去除NOx和炭黑的抽油烟机，使其能大幅度减少燃气灶及烹调油烟对大气的污染，减少氮氧化物以及炭黑等污染物的排放。

中国在2017年公开的一种环保抽油烟机，申请号为201710480455.1，该抽油烟机包括吸烟罩，净化管，第一、二净化室，吸烟罩收集的油烟经净化管上方的内侧壁设置的喷淋器净化后，在盛放除油液的第一净化室除油，油烟气经设有紫外光线灯的第二净化室，通过紫外光线灯将油烟分解为水、二氧化碳和固体粉末，处理后的气体排到大气中，但该技术不能有效去除氮氧化物，且抽油烟机结构比较松散，涉及喷淋器及盛放除油液的净化室，安装在炉灶上方，占地空间大，不美观，还有大功率的紫外光线灯费电，这些都不适合现代装修精致的家庭厨房使用。还有如2018年公开的一种无害排放抽油烟机，申请号为201810272534.8，该抽油烟机包括吸油烟罩体、油烟分离箱体、废气外排装置，该废气外排装置也设有净化池等，该抽油烟机同样不能有效去除氮氧化物，并且占地空间大，不美观，同样不适合现代家庭厨房使用。

发明内容

本发明的首要目的是去除餐厨油烟中的氮氧化物和炭黑等空气污染物，而提供一种去除氮氧化物和炭黑的抽油烟机，并解决现有环保型、无害排放的抽油烟机存在的体积大，不美观等问题，通过对现有普通抽油烟机的结构进行改造，使之能够去除油烟中的油气、氮氧化物和炭黑等污染物，实现烟气的净化达到无污染化的排放。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种去除氮氧化物和炭黑的抽油烟机，至少包括机身、机壳面板、油烟分离板、集油槽、开关按键、风机、风道和排气管道；所述的机身与机壳面板通过连接件连接，集油槽设置在机身下部，风机安装在机身与机壳面板内，在机壳面板上部设有一排开关按键和指示灯，机壳面板内侧安装有油烟分离板；所述的排气管道用于将净化后的气体排至大气中；

所述的风道安装在机身顶部，风道由风道外壳和活动的风道门板组成，风道门板通过螺钉与风道外壳固定在一起构成一个矩形体；风道外壳的顶部开有圆形开口用于安装止回阀和排气管道，风道外壳的底部安装有风机，风道外壳高度方向与风道门板相邻的两面内壁上设有五排水平且平行的风道插槽，风道中从下至上依次安装有油气分离机构、第一层吸附机构、第二层吸附机构、止回阀和排气管道；

所述的油气分离机构设有上平板、下平板和三层曲面折流挡板，油气分离机构的下平板插在风道插槽的第一插槽中，上平板插在第二插槽中，曲面折流挡板固接在的上、下平板之间，曲面折流挡板用于将高流速的油烟气形成弯曲旋流，油烟携带油汽、二氧化碳以及氮氧化物、炭黑的污染物经过曲面通道，曲面的冷却作用用于使部分油汽液化，并在曲面的离心分离和重力分离作用下实现高效的油烟分离；在所述的下平板下方设有分离器集油槽；

所述的第一层吸附机构，其底部设有大孔支撑板，大孔支撑板插在风道插槽的第三插槽中，第一层吸附机构中填满大颗粒活性炭，大颗粒活性炭用于吸附烟气中的剩余油气、烟尘杂质，完成烟气的净化及氮氧化物和炭黑的初次吸附；

所述的第二层吸附机构，其底部设有小孔支撑板，小孔支撑板插在风道插槽的第四插槽上，第二层吸附机构中填满小颗粒活性炭，小颗粒活性炭用于进一步吸附烟气中氮氧化物和炭黑，使油烟气中的有害废气与污染物得到净化；在小颗粒活性炭上方还设有多孔压板，多孔压板插在风道插槽的第五插槽中，用于避免小颗粒活性炭被高速运转时的风机气流吹走；

所述的止回阀和排气管道一起通过螺栓固定于风道外壳顶部所述的圆形开口外周，止回阀用于防止油烟倒流。

所述的大孔支撑板、小孔支撑板和多孔压板均为不锈钢制的，大孔支撑板上均匀分布有大通孔，所述的小孔支撑板上、多孔压板上均匀分布有小通孔。

所述的大孔支撑板、小孔支撑板为平板形或L形的支撑板，多孔压板的结构为与平板形的小孔支撑板一样。

所述的第一层吸附机构中堆放的大颗粒活性炭粒度为1～10ppi。

所述的第二层吸附机构中堆放的小颗粒活性炭，为10ppi＜粒度≤20ppi。

所述的大颗粒活性炭和小颗粒活性炭使用一段时间需要更换时，拧下风道外壳与风道门板上的固定螺钉，取下风道门板，再拉出大孔支撑板、小孔支撑板和多孔压板清洗后，更换新的大颗粒活性炭和小颗粒活性炭。

本发明的抽油烟机是一种增强型的抽油烟机，本发明仅以侧吸式抽油烟机进行描述，但对于中式、欧式、侧吸式、L型等各种现有抽油烟机也同样，都是在常规的抽油烟机的配置外，在风道中设计了可活动的风道门板，且在风道中增设了油气分离机构、双层活性炭吸附机构和止回阀。所设的油气分离机构有利于将高流速的油烟气形成弯曲旋流，携带雾状油滴、油蒸气、水蒸气、雾状水滴、二氧化碳、氮气、氧气以及氮氧化物和炭黑的油烟流入曲面通道，曲面的冷却作用可使部分油蒸气液化，并利用曲面的离心分离和重力分离作用实现高效的气液分离。油气分离机构的下平板下方设有的分离器集油槽，可将弯曲的通道内壁的油收集到分离器集油槽中，并通过一条软管汇入机身下部的集油槽；双层活性炭吸附机构的设计是利用在第一层吸附机构中设置的大颗粒活性炭对通过的油烟气进行初次物理吸附，主要吸附油烟气中的少量雾状油滴和水滴、灰尘、部分炭黑和氮氧化物等污染物；经初次物理吸附后的油烟气进入第二层吸附机构，在第二层吸附机构中设有小颗粒活性炭，小颗粒活性炭具有更大的比表面积和吸附能力，能更好地除去油烟气中的氮氧化物和炭黑；活性炭主要利用凡得瓦力实现对烟气中氮氧化物和炭黑的物理吸附，经两次吸附净化后的油烟气将通过止回阀进入排气管道排到大气环境中，此时油烟气中的氮氧化物和炭黑大部分已去除，油烟气得到了净化。

本发明的去除氮氧化物和炭黑的抽油烟机与现有技术相比具有的有益效果是：

⑴、本发明的抽油烟机是在普通抽油烟机的基础上增加油气分离机构、双层活性炭吸附机构，这是去除氮氧化物和炭黑的机构，但本发明的抽油烟机基本未改变现有抽油烟机的外观结构，抽油烟机整体结构依然紧凑，整机没有增加太明显的体积，因此本发明的去除氮氧化物和炭黑的机构能够推广用于中式、欧式、侧吸式、L型等各种现有抽油烟机中，只需在风道中增设油气分离机构、双层吸附机构，就使抽油烟机大大增强了去除污染物的功能，能有效分离及去除氮氧化物和炭黑，达到油烟净化效果。

⑵、本发明的抽油烟机在风道中设计油气分离机构，通过所设的3层曲面折流挡板，使高流速油烟气形成弯曲旋流，携带雾状油滴、油蒸气、水蒸气、雾状水滴、二氧化碳、氮气、氧气以及氮氧化物和炭黑等物质的油烟经过曲面通道，曲面的冷却作用可使部分油蒸气液化，曲面的离心分离和重力分离作用实现高效的气液分离；同时利用弯曲曲面起到反射和消音的作用，使抽油烟机使用过程噪音较小，用户有良好的体验感。

⑶、本发明的抽油烟机在使用时，油烟气先经过油烟分离板、油气分离机构的二次物理分离后进入第一、二层活性炭吸附机构中，经二层吸附机构的两次物理吸附，尤其是第二层吸附机构的小颗粒活性炭具有更大的比表面积和吸附能力，能有效地除去烟气中的NOx和炭黑等污染物。经两次吸附后烟气中的其他污染物如油气和灰尘等也一起被吸附，最后得到净化后的无害化气体通过止回阀进入排气管道排到大气环境中。

⑷、本发明的抽油烟机结构简单，适合于对任何一款抽油烟机进行改进，只需在原抽油烟机的基础上改造风道并在风道中增设油气分离机构、双层吸附机构和止回阀，就能大幅度地去除油烟气中的NOx和炭黑，达到净化油烟保护环境的目的。

附图说明

图1为本发明的去除氮氧化物和炭黑的抽油烟机正面结构示意图。

图2为本发明的抽油烟机侧面剖视结构示意图。

图3为本发明的抽油烟机中风道外壳的结构示意图。

图4为本发明的抽油烟机中大孔支撑板结构示意图。

图5为本发明的抽油烟机中止回阀的结构示意图。

上述图中：1—机壳面板；2—油烟分离板；3—开关按键；4—油气分离机构；5—风道；6—第一层吸附机构；7—第二层吸附机构；8—止回阀；9—排气管道；10—风机；11—机身；12—集油槽；13—分离器集油槽；41—曲面折流挡板；42—下平板；43—上平板；51—风道外壳；52—第一插槽；53—第二插槽；54—第三插槽；55—第四插槽；56—第五插槽；57—风道门板；61—大孔支撑板；62—大颗粒活性炭；63—大通孔；71—小孔支撑板；72—小颗粒活性炭；73—多孔压板；81—螺栓。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的去除氮氧化物和炭黑的抽油烟机作进一步说明，但本发明的实施不限于此。

实施例1：本发明提供一种去除氮氧化物和炭黑的抽油烟机，本实施例以侧吸式抽油烟机进行描述，其整体结构如图1、图2所示，图1中抽油烟机还没有安装风道门板57。本发明的抽油烟机，至少包括机身11、机壳面板1、油烟分离板2、集油槽12、开关按键3、风机10、风道5、油气分离机构4、双层吸附机构和排气管道9；机身与机壳面板通过连接件连接，本实施例中连接件为螺丝和螺帽，集油槽设置在机身下部；风机安装在机身与机壳面板内；在机壳面板上部设有一排开关按键3，开关按键包括电源、高速、中速、低速、照明灯和一个指示灯；机壳面板内侧安装有油烟分离板2。

本实施例中抽油烟机整机的高度选择为850mm，整机的高度是指机壳面板后的机身11、风道5和排气管道9安装在一起后的高度，所述的机身11和机壳面板1选择用0.6mm厚的201不锈钢制作，机壳面板宽度选择为510mm。

参见图2、3，所述的风道5安装在机身11的顶部，风道由风道外壳51和活动的风道门板57组成，风道门板通过螺钉与风道外壳固定在一起构成一个矩形体；风道外壳的顶部开有圆形开口用于安装止回阀8和排气管道9，风道外壳的底部安装有风机10，风道外壳高度方向与风道门板相邻的两面内壁上焊有五排水平且平行的风道插槽，五排风道插槽分别为用于固定油气分离机构的下平板42的第一插槽52，用于固定上平板43的第二插槽53，用于固定大孔支撑板61的第三插槽54，用于固定小孔支撑板71的第四插槽55，用于固定多孔压板73的第五插槽56；风道中从下至上依次安装有油气分离机构4、第一层吸附机构6、第二层吸附机构7、止回阀8和排气管道9。

参见图1、2，所述的油气分离机构4设有上平板43、下平板42和三层曲面折流挡板41，油气分离机构的下平板插在风道的第一插槽52中，上平板插在风道的第二插槽中53，曲面折流挡板固接在的上、下平板之间，曲面折流挡板用于将高流速的油烟气形成弯曲旋流，将油、氮氧化物和炭黑分离到弯曲的通道内壁，同时利用弯曲曲面起到反射和消音的作用。在所述的下平板下方设有分离器集油槽13，可将弯曲的通道内壁的油收集到分离器集油槽中，并通过一条软管汇入集油槽12(图中软管未画出)。

所述的第一层吸附机构6，其底部设有采用不锈钢制作的大孔支撑板61，如图4所示的平板形大孔支撑板结构，大孔支撑板上均匀分布有大通孔63，大通孔有利于被吸进的油烟气体进入第一层吸附机构，所述的第一层吸附机构中堆放满了大颗粒活性炭62，大颗粒活性炭用于吸附烟气中的剩余油气、烟尘杂质，完成烟气的净化及氮氧化物和炭黑的初次吸附。

所述的第二层吸附机构7，其底部也设有采用不锈钢制的平板形小孔支撑板71，小孔支撑板上均匀分布有小通孔，第二层吸附机构中填充有小颗粒活性炭72，小颗粒活性炭的上部还有一块多孔压板73，多孔压板的材质与结构与小孔支撑板71一样；多孔压板与止回阀8之间留有空间，以便止回阀的阀门转动时不碰到多孔压板。小颗粒活性炭具有更大的比表面积和吸附能力，能更好地除去烟气中的氮氧化物和炭黑，使油烟气体中的有害废气与污染物得到净化。

本实施例中大孔支撑板、小孔支撑板和多孔压板均选择长度为380mm，宽度为330mm。大颗粒活性炭粒度为1～10ppi；小颗粒活性炭为10ppi＜粒度≤20ppi。

参见图5，止回阀8的结构，所述的止回阀和排气管道9一起通过螺栓81固定于风道外壳51的顶部，止回阀用于防止排出的气体倒流，即只允许排出的气体向外一个方向流动，阻止气流反方向流动。

本发明的抽油烟机，当所述的大颗粒活性炭和小颗粒活性炭使用一段时间，如1～2年后需要更换时，只需拧下风道外壳与风道门板上的固定螺钉，取下风道门板，再拉出大、小孔支撑板和多孔压板，清洗后更换新的大颗粒活性炭和小颗粒活性炭。大、小颗粒活性炭可在购买抽油烟机时由厂家配送，在抽油烟机的使用生命周期内定期更换。

本发明的抽油烟机具体工作过程如下：首先打开抽油烟机的按键开关3中的电源开关，选择风机10的运转速度按键，如选高速按键，风机开始高速运转，厨房中的油烟气在风机10的吸力作用下经油烟分离板2进行了第一次分离；随后油烟气被吸入风道5，经过油气分离机构4的曲面折流挡板41时，由于离心力的作用进行油烟气第二次分离；第二次分离出的油、水气先流到分离器集油槽13中，再通过一根软管流入抽油烟机的集油槽12。二次分离后的油烟气进入双层吸附机构，在进入第一层吸附机构6的大孔支撑板61后，由大颗粒活性炭62对流过的油烟气进行初次物理吸附，主要吸附油烟气中的灰尘、炭黑和NOx等污染物；经过初次物理吸附后的油烟气进入第二层吸附机构7中，经过小孔支撑板71及填充的小颗粒活性炭72吸附，由于小颗粒活性炭具有更大的比表面积和吸附能力，能更好地除去油烟气中的氮氧化物和炭黑。双层吸附后油烟气中的氮氧化物和炭黑绝大部分已除净，净化的气体通过止回阀8进入排气管道9排到大气环境中。

实施例2：本发明提供一种去除氮氧化物和炭黑的抽油烟机，其整体结构与实施例1基本相同，不同的只是在大孔支撑板和小孔支撑板为L形的。L形的大孔支撑板和小孔支撑板使堆放大、小颗粒活性炭时不容易散落在大、小孔支撑板外。

本发明的抽油烟机结构简单，外形美观，适合对普通的中式、欧式、侧吸式、L型等任一款抽油烟机进行改进，使用本抽油烟机能大幅度地去除油烟气中的NOx和炭黑，达到净化餐厨油烟保护环境的目的。

Claims (6)

1.一种去除氮氧化物和炭黑的抽油烟机，至少包括机身、机壳面板、油烟分离板、集油槽、开关按键、风机、风道和排气管道；所述的机身与机壳面板通过连接件连接，集油槽设置在机身下部，风机安装在机身与机壳面板内，在机壳面板上部设有一排开关按键和指示灯，机壳面板内侧安装有油烟分离板；所述的排气管道用于将净化后的气体排至大气中；其特征在于：

所述的风道安装在机身顶部，风道由风道外壳和活动的风道门板组成，风道门板通过螺钉与风道外壳固定在一起构成一个矩形体；风道外壳的顶部开有圆形开口用于安装止回阀和排气管道，风道外壳的底部安装有风机，风道外壳高度方向与风道门板相邻的两面内壁上设有五排水平且平行的风道插槽，风道中从下至上依次安装有油气分离机构、第一层吸附机构、第二层吸附机构、止回阀和排气管道；

所述的油气分离机构设有上平板、下平板和三层曲面折流挡板，油气分离机构的下平板插在风道插槽的第一插槽中，上平板插在第二插槽中，曲面折流挡板固接在的上、下平板之间，曲面折流挡板用于将高流速的油烟气形成弯曲旋流，油烟携带油汽、二氧化碳以及氮氧化物、炭黑的污染物经过曲面通道，曲面的冷却作用用于使部分油汽液化，并在曲面的离心分离和重力分离作用下实现高效的油烟分离；在所述的下平板下方设有分离器集油槽；

所述的第一层吸附机构，其底部设有大孔支撑板，大孔支撑板插在风道插槽的第三插槽中，第一层吸附机构中填满大颗粒活性炭，大颗粒活性炭用于吸附烟气中的剩余油气、烟尘杂质，完成烟气的净化及氮氧化物和炭黑的初次吸附；

所述的第二层吸附机构，其底部设有小孔支撑板，小孔支撑板插在风道插槽的第四插槽上，第二层吸附机构中填满小颗粒活性炭，小颗粒活性炭用于进一步吸附烟气中氮氧化物和炭黑，使油烟气中的有害废气与污染物得到净化；在小颗粒活性炭上方还设有多孔压板，多孔压板插在风道插槽的第五插槽中，用于避免小颗粒活性炭被高速运转时的风机气流吹走；

所述的止回阀和排气管道一起通过螺栓固定于风道外壳顶部所述的圆形开口外周，止回阀用于防止油烟倒流。

2.根据权利要求1所述的去除氮氧化物和炭黑的抽油烟机，其特征在于：所述的大孔支撑板、小孔支撑板和多孔压板均为不锈钢制的，大孔支撑板上均匀分布有大通孔，所述的小孔支撑板上、多孔压板上均匀分布有小通孔。

3.根据权利要求2所述的去除氮氧化物和炭黑的抽油烟机，其特征在于：所述的大孔支撑板、小孔支撑板为平板形或L形的支撑板，多孔压板的结构为与平板形的小孔支撑板一样。

4.根据权利要求1所述的去除氮氧化物和炭黑的抽油烟机，其特征在于：所述的第一层吸附机构中堆放的大颗粒活性炭粒度为1～10ppi。

5.根据权利要求1所述的去除氮氧化物和炭黑的抽油烟机，其特征在于：所述的第二层吸附机构中堆放的小颗粒活性炭，为10ppi＜粒度≤20ppi。

6.根据权利要求1所述的去除氮氧化物和炭黑的抽油烟机，其特征在于：所述的大颗粒活性炭和小颗粒活性炭使用一段时间需要更换时，拧下风道外壳与风道门板上的固定螺钉，取下风道门板，再拉出大孔支撑板、小孔支撑板和多孔压板清洗后，更换新的大颗粒活性炭和小颗粒活性炭。